Forschungs zur Wissenschaftskommunikation in der Kieler Forschungswerkstatt

Wie müssen Angebote aussehen, um Wissenschaft bestmöglich an verschiedene Zielgruppen zu vermitteln?

Mit dieser Frage beschäftigen sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Kieler Forschungswerkstatt in verschiedenen Projekten sowie Qualifikationsarbeiten. Dabei untersuchen sie beispielsweise die Wirksamkeit einer schulischen Vor- und Nachbereitung von Schülerlaborbesuchen, das Zusammenspiel verschiedener wissenschaftlicher Arbeitsweisen wie Experiment und Simulation oder die Effekte, die eine Teilnahme an Citizen Science Projekten auf Kinder und Jugendliche hat.

Forschungsvorhaben im Kiel Science Outreach Campus (KiSOC)

Wirksamkeit der schulischen Vor- und Nachbereitung von Schülerlaborbesuchen zur Förderung von Berufsorientierung, Maria Reimann (geb. Weisermann)

MINT-Schülerlabore stellen eine Möglichkeit dar, naturwissenschaftliche Inhalte anschaulich und motivierend zu vermitteln. Durch eine Verknüpfung mit dem Lernort Schule können sie in Bezug auf Motivation und Wissenserwerb nachhaltiger gestaltet werden. Zudem tragen frühe Einblicke in naturwissenschaftliche Berufsfelder zu höherem Interesse an Naturwissenschaften bei und wirken negativem Image sowie unklaren Vorstellungen von MINT-Berufen
entgegen.

Im Rahmen ihres Promotionsvorhabens hat Maria Reimann Begleitforschung in das nanotechnologische Schülerlaborprogramm nawi:klick! integriert. Im klick!:labor der Kieler Forschungswerkstatt sowie an der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) führte sie mit insgesamt 68 Mittelstufenklassen gymnasialer und nicht-gymnasialer Schulformen eine quantitative Untersuchung durch. Dabei hat sie sich angeschaut, inwiefern eine schulische Vor- und Nachbereitung des Schülerlaborbesuchs mit und ohne Aspekte der Berufsorientierung kurzfristig sowie nachhaltig positive Effekte auf Fachwissen, Selbstwirksamkeit, Motivation und Einstellung zu MINT-Berufen bedingt.

Experiment nawi:klick!
Experiment mit Kartoffeln zum Thema nano im nawi:klick!

Experiment und Simulation – Zusammenspiel wissenschaftlicher Arbeitsweisen, Johanna Krüger

Für ihr Forschungsvorhaben hat Johanna Krüger im ozean:labor das Angebot „Die Ostsee der Zukunft“ für die Klassenstufe 10 bis 13 entwickelt. Die Schülerinnen und Schüler gehen an ihrem Labortag der Frage nach, welche Auswirkungen Veränderungen durch Klimawandel und Überdüngung auf das Ökosystem haben. Hierbei nutzen sie sowohl Experimente als auch eine Computersimulation. Ziel der Arbeit ist es herauszufinbden, inwiefern sich motivationale und kognitive Effekte durch die Kombination der Methoden verändern.

Den Schülerlabortag entstand in Zusammenarbeit mit dem GEOMAR Helmholtz Zentrum für Ozeanforschung und dem Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik (IPN). Im ersten Halbjahr 2018 fand dann eine vergleichende Studie in ganz Schleswig-Holstein statt. Dabei haben 24 Klassen bei einem zweistündigen Projekt zum Thema Ozeanversauerung entweder mit der Computersimulation oder mit einem Experiment gearbeitet. Anschließend haben 12 weitere Schulklassen „Die Ostsee der Zukunft“ in der Kieler Forschungswerkstatt im Rahmen eines Labortages erforscht. Erste Auswertungen der Vorstudie zeigen keinen Unterschied hinsichtlich des Wissenszuwachses, jedoch ein höheres situatives Interesse durch die Bearbeitung von Experimenten im Vergleich zur Simulation.

Wissenstransfer in der Archäologie, David Hölscher

Der Bereich der Vermittlung von Archäologie und dabei besonders der Einsatz mobiler Medien, stellen Felder dar, in denen fachbezogene empirische Bildungsforschung kaum betrieben wird Eine solche wissenschaftliche Begleitung ist jedoch unerlässlich, um die gewählten Vermittlungsinstrumente auf eine didaktische Grundlage zu stellen, ihre Wirksamkeit zu überprüfen und sie auf Grundlage empirischer Daten weiterentwickeln zu können. An dieser Stelle setzt David Hölscher mit seinem Promotionsvorhaben an.

Von archäologischer Seite möchte er Antworten auf die Frage finden, wie man Erkenntnisse der Archäologie über Mensch-Umweltbeziehungen und Landschaftsentwicklung im Outdoor-Bereich effektiv vermitteln kann. Dazu wird eine multimediale Lernumgebung in Form einer mobilen App geschaffen und didaktisch beforscht. Die Hauptzielgruppe des Vermittlungsangebotes sind Kinder und Jugendliche im Alter von etwa 10 bis 15 Jahren mit ihren Familien oder in betreuten Gruppen. Sie sollen über das spielerische Angebot und die mobile digitale Technik an die archäologischen Themen herangeführt werden. Das Promotionsvorhaben von David Hölscher ist eng mit dem im Aufbau befindlichen archäo:labor verknüpft.

Epistemische Überzeugungen im Science Outreach und außerschulischem Lernen, Martina Kapitza

Im Rahmen ihrer Promotion hat Martina Kapitza ein Angebot zum Thema “Antibiotikaresistenz, Mukoviszidose und Evolutionsbiologie” für das life:labor entwickelt. In einer Prä-Post-Follow-up-Interventionsstudie hat sie dieses anschließend untersucht. Dabei lag der Fokus auf den individuellen Überzeugungen zur Natur des Wissens (epistemische Überzeugungen) als Lernvoraussetzung bzw. als Lernziel.

Von März bis Juli 2018 wurde mit 388 Schülerinnen und Schülern der 9. bis 11. Klasse die Interventionsstudie durchgeführt. Die Schulklassen haben sich dabei auf zwei Experimentalgruppen und eine Kontrollgruppe aufgeteilt. Die Kontrollgruppe füllte zu allen drei Messzeitpunkten einen Fragebogen aus. Die Lernenden nahmen darüber hinaus jedoch nicht an der entwickelten Unterrichtseinheit teil. Beide Experimentalgruppen nahmen an der Vorbereitungsstunde und am Projekttag teil. Eine der Gruppen erhielt zusätzlich eine Nachbereitungsstunde, in der sie mit Concept Cartoons als explizite Reflexionsanlässe arbeiteten. Momentan befindet sich Martina Kapitza in der Auswertung der quantitativen und qualitativen Daten.

Forschung zur Wissenschaftskommunikation

Weitere Projekte und Forschungsvorhaben zur Wissenschaftskommunikation

Authentisches Lernen von Naturwissenschaften durch Einblicke in die Forschung: Entwicklung und Erprobung von Video-Vignetten, Insa Stamer

Im Rahmen ihres Promotionsprojektes hat Insa Stamer in Kooperation mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Sonderforschungsbereichs (SFB) 677 „Funktion durch Schalten“ speziell für die Experimentierstationen des klick!:labors vier Video-Vignetten entwickelt. Sie zeigen Einblicke in die aktuelle Forschung von realen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus den Fachbereichen Chemie, Physik, Pharmazie und Materialwissenschaften. Um den dargestellten Forschungsalltag möglichst authentisch zu vermitteln, integrierten sie ausgewählte Aspekte der naturwissenschaftlichen Forschung in die Videos.

Nach Fertigstellung wurden die Videos in die Stationen des klick!:labors für die Oberstufe eingebettet. Anschließend untersuchte Insa Stamer die Wirkung der Videos auf die authentische Wahrnehmung der Schülerinnen und Schüler mittels einer Fragebogenerhebung empirisch. Die Videos, die Forschungsergebnisse der Begleitstudie sowie ein neu entwickelter Schülerversuch wurden in unterschiedlichen nationalen und internationalen Fachzeitschriften, wie der „CHEMKON“ und dem Journal „Research in Science & Technological Education“, publiziert und bei Fachtagungen mit Vorträgen und Postern vorgestellt.

Motivations-, Interessen- und Erkenntnisgewinn von Schülerinnen und Schülern durch Teilnahme an einem Citizen Science Projekt, Katrin Kruse

Katrin Kruse erforscht in ihrem Promotionsvorhaben, wie sich die Teilnahme von Schülerinnen und Schülern an Citizen Science Projekten auf die Motivation, den Erkenntnisgewinn und das Interesse an der naturwissenschaftlichen Arbeitsweise auswirkt. Für ihre Untersuchung nutzte sie im Jahr 2015 das Projekt Dem Plastikmüll auf der Spur. Hier haben Schülerinnen und Schüler sowie Lehrkräfte parallel in Deutschland und in Chile Strände auf die
Verschmutzung durch Plastikmüll untersucht.

Neben wichtigen fachwissenschaftlichen Erkenntnissen zur Plastikmüllverschmutzung, welche die chilenische Arbeitsgruppe veröffentlichte, zeigte sich anhand von Schulklassenbefragungen, dass Schülerinnen und Schüler sich nach der Teilnahme an dem Projekt kompetenter fühlen andere über das Thema Meeresmüllverschmutzung zu informieren. Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer werden so also zu wichtigen Multiplikatorinnen und Multiplikatoren. Eine weitere Erkenntnis der Befragungen ist, dass den Jungen und Mädchen ihre wichtige Rolle innerhalb von Citizen Science Projekten aufgezeigt werden muss, was zum Beispiel über die Bereitstellung von wissenschaftlichen Ergebnissen erreicht werden kann.